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L'impianto di pompaggio per accumulazione ad Ingula in Sud Africa

18/08/2008
L'impianto di pompaggio per accumulazione di Ingula (già Braamhoek), situato nella catena montuosa del Drakensberg, sul confine tra Free State e KwaZulu-Natal, comprenderà una diga a monte (Bedford) e una diga a valle (Braamhoek), entrambe con una capacità di 22 milioni di metri cubi di acqua. Le dighe, situate a circa 4,6 km di distanza, saranno collegate tramite condutture sotterranee, con una centrale in caverna che ospiterà quattro turbine da 333 MW, con una potenza totale di 1.332 MW. Nelle ore di massima richiesta di energia elettrica, l'acqua scorrerà dalla diga superiore attraverso le turbine sino alla diga inferiore, per generare elettricità. Nelle ore di minor domanda, le stesse turbine serviranno per pompare l'acqua dalla diga inferiore verso la diga superiore. La costruzione dell'opera implica diversi contratti per le opere civili, tra cui un tunnel esplorativo, un tunnel principale di accesso, gallerie di accesso e una centrale in caverna. La centrale sarà totalmente operativa a metà 2013. Cliccare za/13.
Le condutture comprendono una struttura di presa per i tunnel a doppia canna di adduzione, lunghi 1.030 m ognuno e con 6,6, m di diametro, rivestiti in calcestruzzo, sino alle vasche di espansione (la vasca di espansione principale avrà 15 m di diametro). I due pozzi inclinati, rivestiti di acciaio e con 5,1 m di diametro, porteranno alle condotte forzate rivestite di acciaio e di diametro variabile. A loro volta, queste condotte si biforcheranno in due condotte forzate più piccole che porteranno alle vavole di ingresso della sala macchine. Avranno una lunghezza complessiva di 1.200 m sino alle valvole principali di ingresso, situate nella sala macchine che sarà lunga 172 m, alta 40 m e larga mediamente 23 m. L'attigua sala di trasformazione avrà una lunghezza simile o di poco superiore (in base all'equipaggiamento necessario) con una larghezza di 18 m e un'altezza di 17 m.
Sono inoltre previsti altri 4 tunnel di presa con 4,7 m di diametro e lunghi 135 m cadauno, che porteranno alle vasche di espansione di scarico. Due corti tunnel di scarico con 6,6 m di diametro porteranno ad un unico tunnel di scarico con 9,4 m di diametro, che a sua volta condurrà ad un'opera di sbocco, situata 2.530 m a valle rispetto alle vasche di espansione.
Tunnel esplorativo
Murray & Roberts ha iniziato la costruzione del tunnel esplorativo, lungo 858 m, nel 2005 terminandola a Giugno 2007. Il tunnel con una sezione finale di 5 m x 5 m e a forma di ferro di cavallo, conduce alla centrale in caverna. Inizialmente occorreva valutare i diversi tipi di sostegno da impiegare, eseguire i sondaggi e installare le strumentazioni di supervisione (stazioni di convergenza, estensometri, bulloni e ancoraggi) per ottenere le informazioni geotecniche necessarie per la progettazione. Sull'unico fronte sono stati utilizzati un jumbo a due bracci Tamrock Minimatic 8087 con dumper Mercedes-Benz da 4-6 m3 e un caricatore Cat 950 G. Il sostegno consiste in bulloni senza iniezione e gunite applicata con un macchinario Ramo, montato su un veicolo Mercedes-Benz Unimog. Collegarsi a www.sandvik.com, www.cat.com e a www.murrob.com
Principali opere in sotterraneo
L'ATI composta dall'italiana CMC e dal contractor locale PG Mavundla, si è aggiudicata il contratto per le principali opere in sotterraneo, per un valore di circa 600 milioni di Euro. Collegarsi a www.cmc.coop
I progetti esecutivi non sono ancora disponibili, ma è prevista la realizzazione di tunnel di presa a bassa pressione, vasche di espansione, pozzi inclinati, condotte forzate ad alta pressione e diramazioni, sale macchine e di trasformazione, tubazioni di presa, vasche di espansione e tunnel di scarico, collettori, sale di controllo, tunnel di collegamento e di accesso, pozzi inclinati di cablaggio, pozzi di drenaggio e di ventilazione, tunnel di accesso, gallerie di biforcazione di drenaggio, etc.
Tutti gli scavi saranno realizzati principalmente con il drill&blast, ma anche con il raise boring, in limi con intrusioni tabulari di dolerite e sill. Il sostegno prevede l'utilizzo di rete elettrosaldata, calcestruzzo proiettato fibrorinforzato, bulloni e ancoraggi. Lo smaltimento dello smarino avverrà tramite caricatori e dumper. Si sta studiando l'eventuale impiego di un nastro trasportatore, ma al momento non è stata ancora presa alcuna decisione. I lavori non sono ancora iniziati.
Lavori in corso
Il contratto per il tunnel principale di accesso ha un valore di circa 19 milioni di Euro e comprende la costruzione di una galleria (lunghezza 397 m, sezione 25 m2) completata ad Aprile 2008 e del tunnel di accesso con sezione a ferro di cavallo di 9 m x 8,7 m (lunghezza 1.274 m, sezione circa 75 m2), scavato da un solo fronte. Attualmente l'avanzamento è di 810 m. La conclusione dei lavori è prevista per la prima metà del 2009.
La geologia è composta da limi con intrusioni di doleriti e tabulari. Per lo scavo si utilizza il drill&blast con un jumbo a tre bracci XL3C di Atlas Copco, con posizionatore automatico laser. Collegarsi a www.atlascopco.com
Il sostegno del terreno è realizzato con ancoraggi Duraset, calcestruzzo rinforzato con fibre di acciaio messo in opera con il robot per calcestruzzo proiettato CSS-2 di CIFA.
Fornitori dei materiali di consumo per entrambi i tunnel, esplorativo e di accesso principale, sono Sika e BASF per gli additivi del calcestruzzo, Maccaferri per le fibre, Bekaert per le fibre Dramix e Minova per gli ancoraggi. Collegarsi a www.duraset.com, www.cifa.com, www.sika.com/stm.htm, www.basf.com, www.maccaferri.com, www.bekaert.com e a www.minova-ct.com
Lo smarino ottenuto dallo scavo del tunnel principale di accesso è trasportato con caricatori Cat 966G e 950G, dumper articolati Bell B30D e B25D e con autocarri a cassone ribaltabile PowerStar da 30 t. Per la costruzione del tunnel di accesso sono stati utilizzati un caricatore Cat 950 insieme a dumper Isuzu e Mercedes. Collegarsi a www.bellequipment.com
CMC e PG Mavundla costruiranno anche la centrale in caverna. Per lo scavo si utilizzerà il metodo drill&blast prima per la volta, poi a seguire le pareti e quindi i piedritti, utilizzando un jumbo a tre bracci Boomer XL3C di Atlas Copco, i caricatori Cat 966G e 950G con i dumper Bell B30D e B25D. La geologia è composta da limi con intrusioni tabulari di dolerite e sill. Per il disgaggiamento si utilizzerà un escavatore Cat 320C con martello idraulico. Per il sostegno è previsto l'impiego di bulloni da 60 t-15 m e 30 t-11 m con doppia protezione contro la corrosione sulla volta e 200 mm di calcestruzzo proiettato fibrorinforzato e rete elettrosaldata. L'inizio dei lavori è imminente.
L'ATI Braamhoek Consultants, composta da Arcus Gibb, Knight Piésold e Stewart Scott, si occupa della supervisione del progetto. Collegarsi a www.arcusgibb.co.za, www.knightpiesold.com e a www.stewartscott.com 34-35/08.


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